7月5日，平衡中心组织专家对浙江大学承担的《超深基坑开挖引起坑内外土体、桩基及整体结构性能衰变与调控》项目进行结题验收评审。

我国地下空间利用近年来发展迅速，如城市地下综合体、地下交通网等，已成为城市可持续发展的重要方向。地下空间开挖必然带来大量基坑工程开挖，基坑工程开挖深度越来越深、越来越大，周边环境要求越来越高。基坑工程周边常遇到高架桥、高层建筑等临近既有建构筑物，这类建构筑物常采用桩基础形式，并受到较为显著的动力作用，如车辆荷载的竖向动力作用、风荷载的水平作用；此外，还有一些放置在地下的大型动力设备，也需要采用桩基础形式来抵抗大型设备的振动荷载，并在基坑开挖前就完成了桩基施工。在基坑开挖时，坑内外土体应力逐步释放，导致土体扰动，进而使得土体对桩基的约束作用改变，桩身变形内力变化，桩土界面改变，最终导致土体-桩基动力性能衰变，影响上部结构动力服役性能。然而，目前研究缺乏有效手段评估基坑开挖导致的周边桩基、坑内桩基动力性能衰变的理论和方法。

本课题依托超重力离心模拟与实验装置超重力离心模拟与实验装置（Centrifugal Hypergravity and Interdisciplinary Experiment Facility）中的超深基坑工程，从实际工程出发，首先探索土拱效应影响下的墙后土体应力重分布机理，提出配套计算方法，解析开挖参数与墙后非极限主动土压力分布规律的关联性，构建“开挖→土体”相互作用模型。

随后依托现场实测与超重力模型试验，对比分析基坑开挖前后坑内外桩基的动力特性衰变规律，建立开挖诱发桩基动力特性衰变的量化分析方法，最终形成完整的“开挖→土→桩”系统耦合模型。在工程实践层面，该模型为深基坑围护结构设计优化及周边环境保护提供关键支撑，在设计阶段可实现更精准简便的土压力参数计算与环境影响评估依据；在理论层面，系统揭示了“开挖→土→桩”动力相互作用机理，为同类工程的设计实践与风险防控提供理论依据与方法借鉴。

项目采用理论分析、数值模拟、超重力模型实验和现场实验多尺度相结合的研究方法。

该方法揭示了开挖诱发土体扰动机理、土拱效应演化规律，建立了考虑基坑开挖扰动的坑内外桩基水平、竖向静动力刚度衰变模型，提出了不同工况下桩基础静动力性能演变分析方法。项目成果提出考虑土拱效应的土体应力计算模型，解决软土地区墙后土压力计算难题；建立坑内外桩基静动力响应分析模型，填补开挖卸荷下桩基性能衰变研究的不足。